[논문]스마트폰 사용시간과 스트레칭이 근경직도 및 집중력과 시력에 미치는 영향

고민균; 송창호; 유진호

doi:10.21598/jkpnfa.2019.17.1.57

스마트폰 사용시간과 스트레칭이 근경직도 및 집중력과 시력에 미치는 영향
The Effects of Long-Term Smartphone Usage Time and of Stretching on Stiffness, Concentration, and Visual Acuity 원문보기

PNF and movement, v.17 no.1, 2019년, pp.57 - 68

고민균 (삼육대학교 대학원 물리치료학과) , 송창호 (삼육대학교 물리치료학과) , 유진호 (전남과학대학교 물리치료과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: This study is an investigation of the effects of long-term smart phone usage and of stretching on muscle stiffness, concentration, and visual acuity. Methods: Forty healthy young adults voluntarily participated in the study and were measured for muscle stiffness, concentration, and visual acuity before smartphone usage and after 30 minutes, 60 minutes, and 90 minutes of smartphone usage. The participants were randomly allocated to the intervention group (n=20) and the control group (n=20). Five minutes after the stretching exercise and eye exercise intervention, the participants were remeasured. Results: After long-term smartphone usage, increases in muscle stiffness and concentration were statistically significant (p<0.05), whereas decreases in visual acuity were statistically significant (p<0.05). After the stretching exercise and eye exercise intervention, muscle stiffness significantly decreased (p<0.05) and visual acuity significantly increased (p<0.05). Concentration, according to the stretching exercise and eye exercise intervention, showed no significant pre- or post-test difference. Conclusion: The results from this study indicate that long-term smartphone usage effectively improved concentration but increased muscle stiffness and decreased visual acuity. Appropriate stretching and eye movement during long-term smartphones usage should mitigate the effects on muscle stiffness and visual acuity. Furthermore, smartphones should be considered an effective tool for concentration training when coupled with the development of appropriate applications.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Experimental procedure of study.
그림 Fig. 2. Upper trapezius stretching stretching.
그림 Fig. 4. Brachioradialis stretching.
그림 Fig. 5. Suboccipital muscles stretching.
그림 Fig. 3. Sternocleidomastoid stretching.
그림 Fig. 6. EEG measure.
그림 Fig. 7. Visual acuity measure.
표 Table 1. General characteristics of subjects
표 Table 2. Comparison of muscle stiffness according to smartphone used time(N/m)
표 Table 3. Comparison of muscle stiffness by intervention (N/m)
표 Table 4. Comparison of concentration according to pre and post by used time of smartphone, and according to pre and post by intervention
표 Table 5. Comparison of visual acuity according to Pre and Post by use time of smartphone, and according to preand post by Intervention

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 40명의 성인을 대상으로 장시간 스마트폰 사용이 근경직도 및 집중력과 시력에 대한 영향을 알아보고, 그에 따른 스트레칭과 안구운동의 회복력을 알아보고자 하였다. 연구결과 장시간의 스마트폰 사용이 근경직도와 집중력을 증가시키고, 시력저하에 영향을 미쳤다.
본 연구는 장시간 스마트폰을 사용했을 때, 근경직도 및 집중력과 시력에 어떠한 차이가 나타나는지 알아보고, 스트레칭과 안구운동이 미치는 효과를 확인하고자 하였다.
이에 본 연구에서는 장시간의 스마트폰 게임 사용 시간이 근경직도, 집중력, 시력에 미치는 영향을 알아보고, 장시간 스마트폰에 노출된 신체에 스트레칭이 미치는 효과에 대해 확인하여 향후 스마트폰과 관련된 연구에 기초를 제공하고자 한다.

제안 방법

, 2000). 각 근육의 안정시 상태에서 근복 부분을 직각방향으로 세 번 측정하여 그 평균치를 측정치로 사용하였으며, 측정시점 간의 간격은 10초였다. 모든 측정은 소음 및 진동 등의 외부 영향이 없는 곳에서 측정하였다.
전 대상자들의 기본 능력을 확인하기 위해 스마트폰 사용 전에 위등세모근(upper trapezius muscle), 목빗근(sternocleidomastoid muscle), 위팔노근(brachioradialis muscle), 뒤통수밑근(suboccipital muscles)의 근경직도, 집중력, 시력을 사전검사로 측정하였다. 각각의 그룹은 스마트폰 사용 후 30분, 60분, 90분 후에 근경직도, 집중도, 시력을 재측정하였다. 스트레칭 및 안구운동 중재 그룹과 중재를 적용하지 않는 대조그룹으로 나누어 5분 후에 근경직도, 집중력, 시력을 재측정하였다.
0, University of Medical Sciences, Iran)를 이용하였다(Saghaei, 2004). 모든 대상자의 스마트폰 사용 자세를 통일하기 위하여 실험을 시작하기 전에 관절각도계(goniometer, Baseline CE, USA)를 사용하여 대상자들의 무릎관절과 엉덩관절을 90도 굽히고, 발은 바닥 위에 놓이는 편한 상태가 되도록 하였다. 스마트폰 사용 시에는 스마트폰을 편하게 볼 수 있도록 허리를 살짝 굽힌 자세나 과도한 허리굽힘을 방지하기 양팔은 몸통에 붙이고 스마트폰을 빗장뼈 수준의 아래 높이까지 팔꿈치를 구부려서 들어 올리도록 하였다.
각 근육의 안정시 상태에서 근복 부분을 직각방향으로 세 번 측정하여 그 평균치를 측정치로 사용하였으며, 측정시점 간의 간격은 10초였다. 모든 측정은 소음 및 진동 등의 외부 영향이 없는 곳에서 측정하였다.
본 연구는 대학생 40명을 대상으로 일반적 특성을 기록하고, 선정된 대상자는 선정편견의 최소화를 위해 무작위 추출로 두 그룹으로 나누었다. 무작위 추출을 위하여 무작위 추출 소프트웨어(random allocation software version 1.
본 연구에서는 스마트폰 사용과 관련하여 EEG에서 측정된 신호를 파워 스펙트럼으로 분석한 후에 집중과 관련된 뇌파의 특성을 집중력 지수 공식을 이용하여 분석하였다.
스마트폰 사용 후 30분·60분· 90분 후에 근긴장도를 재측정하였다.
스마트폰 사용 후 30분·60분· 90분 후에 근긴장도를 재측정하였다. 스마트폰을 사용한 후에 스트레칭 및 안구운동 중재를 받은 그룹과 비중재그룹으로 분류하고, 중재 후에 근경직도, 집중도, 시력을 재측정하였다(Fig. 1).
각각의 그룹은 스마트폰 사용 후 30분, 60분, 90분 후에 근경직도, 집중도, 시력을 재측정하였다. 스트레칭 및 안구운동 중재 그룹과 중재를 적용하지 않는 대조그룹으로 나누어 5분 후에 근경직도, 집중력, 시력을 재측정하였다. 스트레칭 중재는 각각의 근육에 정적 스트레칭을 30초씩 유지하면서 3set를 시행하였으며 set당 10초씩 휴식시간을 제공하였으며, 안구운동 중재도 30초 실시하고 10초의 휴식시간을 갖는 것으로 3set를 시행하였다.
스트레칭 및 안구운동 중재 그룹과 중재를 적용하지 않는 대조그룹으로 나누어 5분 후에 근경직도, 집중력, 시력을 재측정하였다. 스트레칭 중재는 각각의 근육에 정적 스트레칭을 30초씩 유지하면서 3set를 시행하였으며 set당 10초씩 휴식시간을 제공하였으며, 안구운동 중재도 30초 실시하고 10초의 휴식시간을 갖는 것으로 3set를 시행하였다.
시력을 측정하기 위해서 한천석식 시력표(5m)를 이용하였다. 시력표와 5m 떨어진 곳에 정확하게 표시를 하고 그 표시에 맞춰서 오른쪽을 왼쪽 눈가리개로 가리고 측정한 다음에 왼쪽을 오른쪽 눈가리개로 가려서 측정하였다(Fig. 7). 시력표의 기호를 위에서부터 한 줄씩 가로로 순서대로 읽게 하여 한 줄의 반 이상을 읽을 때의 시표 번호를 피검자의 시력으로 하였으며, 그 줄의 절반 이상을 읽지 못했을 때는 바로 위의 단계 시표 번호를 그 눈의 시력으로 하였다.
7). 시력표의 기호를 위에서부터 한 줄씩 가로로 순서대로 읽게 하여 한 줄의 반 이상을 읽을 때의 시표 번호를 피검자의 시력으로 하였으며, 그 줄의 절반 이상을 읽지 못했을 때는 바로 위의 단계 시표 번호를 그 눈의 시력으로 하였다. 검사실 조도는 16 lx, 검사 시력표 조도는 375 lx로 설정하였다.
스마트폰의 사용은 대상자들이 지속적으로 사용하기 위해 스마트폰으로 사용 가능한 온라인 게임으로 진행하게 하였다. 전체 대상자들의 기본 능력을 확인하기 위해 스마트폰 사용 전에 위등세모근(upper trapezius muscle), 목빗근(sternocleidomastoid muscle), 위팔노근(brachioradialis muscle), 뒤통수밑근(suboccipital muscles)의 근경직도, 집중력, 시력을 사전검사로 측정하였다. 스마트폰 사용 후 30분·60분· 90분 후에 근긴장도를 재측정하였다.
스마트폰의 사용은 대상자들이 지속적으로 사용하기 위해 스마트폰으로 사용 가능한 온라인 게임으로 진행하게 하였다. 전체 대상자들의 기본 능력을 확인하기 위해 스마트폰 사용 전에 위등세모근(upper trapezius muscle), 목빗근(sternocleidomastoid muscle), 위팔노근(brachioradialis muscle), 뒤통수밑근(suboccipital muscles)의 근경직도, 집중력, 시력을 사전검사로 측정하였다. 스마트폰 사용 후 30분·60분· 90분 후에 근긴장도를 재측정하였다.
측정된 뇌파는 4∼50Hz의 대역통과필터(Band Pass Filter)로 전 처리한 후 주파수대역별로 나누어 분석하였으며, Θ파(4∼7Hz), SMR파(12∼15Hz) 및 midβ파(15∼ 18Hz)의 파워 스펙트럼을 비교 분석하는 방법을 이용하였다.
측정부위의 일관성을 유지하기 위하여 측정 전에 각 근육힘살(muscle belly)의 가장 높은 부위에 인체에 독성이 없는 피부마커로 표시를 하였다. 측정부위는 SENIAM 지침을 따랐다(Hermens et al.

대상 데이터

본 연구의 대상자는 전라남도에 위치한 C대학교에 재학중인 대학생 중 연구 참여 동의서에 서명한 40명의 남·여 대학생을 대상으로 실시하였으며, 대상자는 신경학적 질환이나 정형 외과적 질환 및 안과적 질환이 없는 자로 최근 1년 이내에 본 연구와 유사한 연구에 참여한 경험이 있는 자는 제외하였다.
집중력을 검사하기 위해 EEG 측정장비인 Neuroharmony-m (Braintech Corp, South Korea)를 사용하였고, EEG 검출을 위해 전극배치는 국제적으로 공인되어있는 10-20 전극배치법을 사용하였다. 사용된 전극은 양극유도형태의 전극이며, 측정시간은 눈뜨고 60초, 눈을 감고 60초로 측정하였다(Fig. 6). 측정된 뇌파는 4∼50Hz의 대역통과필터(Band Pass Filter)로 전 처리한 후 주파수대역별로 나누어 분석하였으며, Θ파(4∼7Hz), SMR파(12∼15Hz) 및 midβ파(15∼ 18Hz)의 파워 스펙트럼을 비교 분석하는 방법을 이용하였다.

데이터처리

1을 통계 분석을 하였다. Shapiro-Wilk 검정방법을 통해 정규성 검정을 하고 모든 자료가 정규 분포함을 확인하였다. 그룹 간의 동질성을 확인하기 위해 독립표본 t검정을 실시하였다.
Shapiro-Wilk 검정방법을 통해 정규성 검정을 하고 모든 자료가 정규 분포함을 확인하였다. 그룹 간의 동질성을 확인하기 위해 독립표본 t검정을 실시하였다. 스마트폰 사용시간에 따른 근경 직도의 변화량을 비교하기 위하여 반복측정 분산분석 (repeated measure ANOVA)을 실시하였고, 스트레칭 중재 전과 후의 변화량을 비교하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다.
스마트폰 사용시간에 따른 근경 직도의 변화량을 비교하기 위하여 반복측정 분산분석 (repeated measure ANOVA)을 실시하였고, 스트레칭 중재 전과 후의 변화량을 비교하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 또한, 집중력의 스마트폰 사용전과 사용 후, 중재 전과 중재후의 변화량을 비교하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 집단 간의 차이를 비교하기 위하여 독립표본 t검정을 실시하였다.
본 연구의 모든 통계적 분석은 SPSS ver. 20.1을 통계 분석을 하였다. Shapiro-Wilk 검정방법을 통해 정규성 검정을 하고 모든 자료가 정규 분포함을 확인하였다.
그룹 간의 동질성을 확인하기 위해 독립표본 t검정을 실시하였다. 스마트폰 사용시간에 따른 근경 직도의 변화량을 비교하기 위하여 반복측정 분산분석 (repeated measure ANOVA)을 실시하였고, 스트레칭 중재 전과 후의 변화량을 비교하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 또한, 집중력의 스마트폰 사용전과 사용 후, 중재 전과 중재후의 변화량을 비교하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다.
시력의 스마트폰 사용 전·후 비교는 빈도분석을 실시하였으며, 안구운동 중재 전·후의 비교는 교차분석을 실시하였다.
또한, 집중력의 스마트폰 사용전과 사용 후, 중재 전과 중재후의 변화량을 비교하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 집단 간의 차이를 비교하기 위하여 독립표본 t검정을 실시하였다. 시력의 스마트폰 사용 전·후 비교는 빈도분석을 실시하였으며, 안구운동 중재 전·후의 비교는 교차분석을 실시하였다.

이론/모형

각 근육의 근경직도를 측정하기 위해 통증이 없고 비침습적 근경직도 측정기인 Myoton-PRO (Myoton AS, Estonia)을 사용하였다. 근육측정에서 MyotonPRO는 높은 신뢰도과 타탕도에 대해 보고되었다 (Mullix et al.
본 연구는 대학생 40명을 대상으로 일반적 특성을 기록하고, 선정된 대상자는 선정편견의 최소화를 위해 무작위 추출로 두 그룹으로 나누었다. 무작위 추출을 위하여 무작위 추출 소프트웨어(random allocation software version 1.0, University of Medical Sciences, Iran)를 이용하였다(Saghaei, 2004). 모든 대상자의 스마트폰 사용 자세를 통일하기 위하여 실험을 시작하기 전에 관절각도계(goniometer, Baseline CE, USA)를 사용하여 대상자들의 무릎관절과 엉덩관절을 90도 굽히고, 발은 바닥 위에 놓이는 편한 상태가 되도록 하였다.
시력을 측정하기 위해서 한천석식 시력표(5m)를 이용하였다. 시력표와 5m 떨어진 곳에 정확하게 표시를 하고 그 표시에 맞춰서 오른쪽을 왼쪽 눈가리개로 가리고 측정한 다음에 왼쪽을 오른쪽 눈가리개로 가려서 측정하였다(Fig.
집중력을 검사하기 위해 EEG 측정장비인 Neuroharmony-m (Braintech Corp, South Korea)를 사용하였고, EEG 검출을 위해 전극배치는 국제적으로 공인되어있는 10-20 전극배치법을 사용하였다. 사용된 전극은 양극유도형태의 전극이며, 측정시간은 눈뜨고 60초, 눈을 감고 60초로 측정하였다(Fig.
측정부위의 일관성을 유지하기 위하여 측정 전에 각 근육힘살(muscle belly)의 가장 높은 부위에 인체에 독성이 없는 피부마커로 표시를 하였다. 측정부위는 SENIAM 지침을 따랐다(Hermens et al., 2000). 각 근육의 안정시 상태에서 근복 부분을 직각방향으로 세 번 측정하여 그 평균치를 측정치로 사용하였으며, 측정시점 간의 간격은 10초였다.

성능/효과

각 근육에 대한 중재 후의 그룹 간 차이를 알아보기 위해 독립표본 t-test로 분석한 결과 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
그러나 중재에 따른 효과 비교를 위하여 대응표본 t-test로 분석한 결과, 두 그룹에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05).
두 그룹을 대응표본 t-test로 분석한 결과 중재 그룹에서 근경직도가 통계학적으로 유의하게 감소되었다 (p<0.05).
연구결과 장시간의 스마트폰 사용이 근경직도와 집중력을 증가시키고, 시력저하에 영향을 미쳤다. 또한 스트레칭과 안구운동이 변화된 근경직도와 시력에 유효한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 장시간 스마트폰의 사용 시에 적절한 스트레칭과 안구운동은 근경직도와 시력에 미치는 영향을 줄여줄 것으로 생각되고, 적절한 어플리케이션의 개발로 인해 스마트폰이 집중력 훈련에 효과적인 도구가 되리라고 생각한다.
반복측정분산분석을 통해 분석한 결과 위등세모근·목빗근·위팔노근·뒤통수밑근에 대한 시간의 효과는 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
본 연구에 참여한 대상자는 남·녀 40명으로 대상자들 간의 동질성 분석 결과, 두 그룹은 차이가 없는 동일한 그룹으로 확인되었다.
본 연구의 결과에서 장시간의 스마트폰 사용 후 집중력은 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p<0.05).
스마트폰 사용 전·후 및 중재에 따른 시력의 비교는 다음과 같다(Table 5). 스마트폰 사용 전 사용 90분후의 시력을 비교하기 위하여 시력 등급에 대하여 빈도분석을 한 결과 스마트폰 사용 전에는 3등급에서 42.5%로 가장 많았지만, 90분 간의 스마트폰 사용 후에는 4등급이 52.5%로 가장 많이 나타났다. 안구운동 중재그룹에서는 중재 전에 4등급에서 50%로 가장 많았지만, 중재 후에는 3등급이 45%로 가장 많이 나타났다.
스마트폰 사용 전과 사용 90분 후의 집중력을 비교하기 위하여 대응표본 t-test로 분석한 결과 스마트폰을 사용하기 전보다 스마트폰 사용 90분 후에 집중력은 통계학적으로 유의하게 증가되었다(p<0.05).
시간의 효과가 있어, 대응표본 t-test로 살펴본 결과, 위등세모근·목빗근·위팔노근은 60분 후에 유의하게 증가하였으며, 뒤통수밑근은 90분 후에 통계학적 유의하게 증가하였다(p<0.05).
본 연구는 40명의 성인을 대상으로 장시간 스마트폰 사용이 근경직도 및 집중력과 시력에 대한 영향을 알아보고, 그에 따른 스트레칭과 안구운동의 회복력을 알아보고자 하였다. 연구결과 장시간의 스마트폰 사용이 근경직도와 집중력을 증가시키고, 시력저하에 영향을 미쳤다. 또한 스트레칭과 안구운동이 변화된 근경직도와 시력에 유효한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
위등세모근·목빗근·위팔노근·뒤통수밑근의 근경직도는 스마트폰사용 시간에 따라 유의한 차이를 보였다(p<0.05).
위등세모근·목빗근·위팔노근은 스마트폰 게임을 시작한지 60분이 지나서 근경직도가 유의하게 증가하였고(p<0.05), 뒤통수밑근은 90분이 지나서 근경직도에 유의한 증가가 있었다(p<0.05).

후속연구

또한 스트레칭과 안구운동이 변화된 근경직도와 시력에 유효한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 장시간 스마트폰의 사용 시에 적절한 스트레칭과 안구운동은 근경직도와 시력에 미치는 영향을 줄여줄 것으로 생각되고, 적절한 어플리케이션의 개발로 인해 스마트폰이 집중력 훈련에 효과적인 도구가 되리라고 생각한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	집중력 지수란?	측정된 뇌파는 4∼50Hz의 대역통과필터(Band Pass Filter)로 전 처리한 후 주파수대역별로 나누어 분석하였으며, Ɵ파(4∼7Hz), SMR파(12∼15Hz) 및 midβ파(15∼18Hz)의 파워 스펙트럼을 비교 분석하는 방법을 이용하였다. 집중력 지수는 뇌파의 파워 스펙트럼 중에서 SMR파와 midβ파의 합에 Ɵ파를 나눈 비율이다(Lubar & Lubar, 1984). 집중력 지수를 구하는 공식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
	장시간의 스마트폰 사용으로 발생도가 높은 질병은?	장시간의 스마트폰 사용은 Visual Display Terminal로 인해 안구건조증 발생되며, 이는 건조함, 피로감, 뻑뻑함, 따가움 등의 증상과 더불어 각막상피 손상, 각결막염 등의 안과질환 발생도가 높다(Kim, Cho, & Song, 2007; Park & Yi, 2002). 또한 안정피로, 두통, 안구 통증, 안구 건조증, 복시 및 흐림과 같은 증상을 유발할 수 있다(Thomson, 1998).
	장시간의 스마트폰 사용 후 집중력이 증가한 이유는?	Sun 등(2014)은 뇌파분석과 집중력의 상관성 연구에서 독서 시에 SMR파는 스마트폰 사용 시보다 높았지만 midβ은 독서 시의 집중과 비슷하다고 보고하였고, Cho 등(2009)은 양궁게임을 한 후 뇌파분석을 한 결과 β파와 SMR파가 높았다고 보고하여 본 연구의 결과와 유사하였다. 이러한 결과는 스마트폰 사용 시에 SMR파와 midβ파가 매우 작은 화면에서 이용하는 온라인 게임이나 동영상의 시청 및 정보검색에 집중하기 때문에 증가하였고, Ɵ파는 낮은 상태를 나타내기 때문에 집중력 지수는 증가된 것이라고 생각한다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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